放射生物效應(yīng)與防護(hù)

關(guān)于放射生物效應(yīng)與防護(hù)

照射量(exposure)是直接度量x、γ射線對(duì)空氣電離能力的量，以X表示。定義：x或γ射線在單位質(zhì)量為dm的空氣中與原子核相互作用，釋放出來(lái)的全部正負(fù)電子完全被阻止時(shí)，所產(chǎn)生的同一種符號(hào)的離子總電荷的絕對(duì)值dQ與dm之比。

X=dQ/dmSI單位：庫(kù)侖·千克-1舊專用單位倫琴，R?！?.常用輻射量及其單位

當(dāng)量劑量

(doseequivalemt，H)

衡量各種輻射對(duì)生物機(jī)體危害程度的物理量。定義：吸收劑量與輻射權(quán)重因數(shù)的乘積，用H表示

H=W·DD：輻射在組織T中所致的平均吸收劑量；W：輻射權(quán)重因子。如定光子的W=1，則

α粒子的W=20SI單位是焦耳·千克-1

。專名為希沃特，符號(hào)是Sv,劑量當(dāng)量只限用于放射防護(hù).

吸收劑量

(absorbeddose)

任何被照射物質(zhì)每單位質(zhì)量(dm)所吸收的任何電離輻射的平均能量dE，用D表示。

D=dE/dm吸收劑量的SI單位為戈瑞，符號(hào)Gy。

1Gy=1J·kg-1舊單位是拉得，符號(hào)rad。

1Gy=100rad第2頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天名稱國(guó)際制單位SI舊專用單位單位換算放射性活度（A）貝可（Bq）居里（Ci）1Bq=2.703×10-11Ci1Ci=3.7×1010Bq照射量（X）庫(kù)侖/千克（C·Kg-1）倫琴（R）1C·Kg-1=3.877×103R1R=2.58×10-4C·Kg-1吸收劑量（D）戈瑞（Gy）拉得（rad）1Gy=100rad1rad=0.01Gy當(dāng)量劑量（H）希沃特（Sv）雷姆（rem）1Sv=100rem1rem=0.01Sv常用輻射量及單位換算

第3頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天§2.電離輻射的生物效應(yīng)目的與意義針對(duì)其危害，進(jìn)行正確的輻射防護(hù)；根據(jù)其規(guī)律，指導(dǎo)正確的診斷治療。第4頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、生物效應(yīng)發(fā)生機(jī)制

物理階段

10-16~10-18s輻射機(jī)體電離、激發(fā)交出部分或全部能量機(jī)體獲得能量。物理－化學(xué)階段四個(gè)階段第5頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

生物學(xué)階段◆細(xì)胞水平的變化（細(xì)胞膜通透性增加，染色體畸變等）?！艚M織器官功能障礙，機(jī)體損傷?！舨煌瑩p傷結(jié)局不同：生物效應(yīng)嚴(yán)重機(jī)體不可逆損傷死亡生物效應(yīng)較輕機(jī)體細(xì)胞代償、修復(fù)、再生康復(fù)

化學(xué)階段

線粒體的氧化磷酸化、DNA、DNA蛋白及其他蛋白質(zhì)的合成代謝受到抑制。組織中DNA含量減少，分解產(chǎn)物增多，蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)，出現(xiàn)負(fù)氮平衡。生物大分子物質(zhì)發(fā)生變化。四個(gè)階段第6頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩種作用

(一)

原發(fā)作用：指機(jī)體在電離輻射作用下，能量的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化以及與此相應(yīng)的生物大分子和細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損傷與破壞。原發(fā)作用又分為直接作用和間接作用。

（二）繼發(fā)作用：所謂繼發(fā)作用是指在原發(fā)作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引起機(jī)體代謝紊亂，功能障礙，形態(tài)學(xué)上的變化以及臨床癥狀的出現(xiàn)和發(fā)展。第7頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天原發(fā)作用1.直接作用(directeffects)：是指電離輻射直接作用于具有生物活性的大分子，如核酸、蛋白質(zhì)等，使其發(fā)生電離、激發(fā)或化學(xué)鍵斷裂而造成分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變。2.間接作用(indirecteffects):是指電離輻射作用于體液中的水分子(機(jī)體內(nèi)水占體重的70%)，引起水分子的電離和激發(fā)，形成化學(xué)性質(zhì)活潑的不穩(wěn)定的自由基(如H·，OH·)，再作用于生物大分子，可導(dǎo)致生物大分子的損傷和一系列生理、生化的紊亂。第8頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天四個(gè)階段，兩種作用原發(fā)作用繼發(fā)作用第9頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天輻射對(duì)DNA分子原發(fā)作用模式圖第10頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、影響生物效應(yīng)的因素與輻射有關(guān)的因素與環(huán)境有關(guān)的因素與機(jī)體有關(guān)的因素第11頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.輻射劑量與劑量率

(1).不論內(nèi)、外照射劑量大,效應(yīng)大；

(2).總劑量相同，劑量率大、效應(yīng)大；

(3).劑量過(guò)大,可造成不可修復(fù)的損傷。

2.輻射的種類

(1).相同能量,射線不同,效應(yīng)不同；

(2).同種射線，能量不同，效應(yīng)不同，能量大效應(yīng)大。

3.照射條件

(1).外照射：γ＞β＞α；

(2).內(nèi)照射：γ＜β＜α；

(3).劑量相同：全身>局部，均勻>不均勻；

(4).受照部位不同效應(yīng)不同，如頭、胸、腹＞四肢效應(yīng)。4.照射次數(shù)與照射面積

（一）與輻射有關(guān)的因素第12頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(二)與機(jī)體有關(guān)的因素1.生物種系

(1).種系不同,效應(yīng)不同:一般種系演化越高，效應(yīng)敏感性越大,

如多C＞單C，哺乳>兩棲類.2.生物個(gè)體

(1).同種系不同個(gè)體有差異

(2).同一個(gè)體不同階段有差異：如胚胎＞幼＞成＞老.3.組織與細(xì)胞

(1).相同個(gè)體,不同組織,效應(yīng)不同:如淋巴組織>脂肪組織;(2).不同細(xì)胞效應(yīng)不同：如淋巴細(xì)胞＞成纖維細(xì)胞>網(wǎng)狀C;(3).細(xì)胞狀態(tài):細(xì)胞分裂旺盛效應(yīng)高，如幼稚C＞成熟細(xì)胞;(4).亞細(xì)胞及分子水平的輻射敏感性:DNA＞mRNA＞rRNA

＞tRNA＞蛋白質(zhì)。

第13頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(三)與環(huán)境有關(guān)的因素

1.溫度：溫度增高，效應(yīng)增大，相反則降低；

2.氧：氧氣濃度增大，效應(yīng)增大；

3.化學(xué)物質(zhì)：某些激素(如雌激素)和化學(xué)制劑對(duì)輻射有抗放作用;還有一些能起增強(qiáng)作用。

第14頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天輻射效應(yīng)后果及分類按效應(yīng)出現(xiàn)的對(duì)象分類軀體效應(yīng)遺傳效應(yīng)按效應(yīng)出現(xiàn)時(shí)間近期效應(yīng)遠(yuǎn)期效應(yīng)造血組織、消化系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等的效應(yīng).輻射致癌白內(nèi)障、不孕、胚胎效應(yīng)、遺傳效應(yīng)及壽命縮短小劑量興奮作用第16頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天按效應(yīng)發(fā)生的機(jī)制

隨機(jī)效應(yīng)(stochasticeffects)：是指輻射效應(yīng)的發(fā)生幾率(而非重嚴(yán)程度)與劑量相關(guān)的效應(yīng)，發(fā)生幾率隨受照劑量的增加而增大，它不存在劑量閾值，如致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。由于遺傳與生理的差異，個(gè)體對(duì)輻射誘發(fā)癌癥的敏感性是不同的，但總的來(lái)說(shuō)，輻射誘發(fā)癌癥的概率是很低的。確定性效應(yīng)(deterministiceffects)：指效應(yīng)發(fā)生的嚴(yán)重程度（非幾率）與劑量相關(guān)，有劑量閾值，閾值以下不會(huì)發(fā)生這種效應(yīng)，閾值以上才可發(fā)生這種效應(yīng)。如不育、白內(nèi)障、造血機(jī)能低下、壽命縮短，放射性皮膚損傷和一些急性放射病等。第17頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

常見確定性效應(yīng)劑量閾值

（一次照射中組織受到的總當(dāng)量劑量）

組織和器官

確定性效應(yīng)

總當(dāng)量劑量（Sv）睪丸暫時(shí)不育0.15永久不育3.5—6.0卵巢永久不育2.5—6.0眼睛體可查出的渾濁0.5—2.0白內(nèi)障5.0骨髓造血機(jī)能低下0.5致死性再生不良1.5第18頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一、作用于人體的電離輻射源（一）天然輻射源

1.初級(jí)宇宙射線、次級(jí)宇宙射線：質(zhì)子、α粒子、光子等。

2.天然放射性核素：土壤、水中：40K、3H、14C、226Ra等。

3.人體內(nèi)存在的放射性核素：食入、吸入等方式侵入體內(nèi)：

40K、14C、210Po等。（二）人工輻射源

1.核試驗(yàn)（1799次，美：921，蘇：624，中：34）;2.核工業(yè)與核動(dòng)力;3.醫(yī)療照射及職業(yè)照射;4.生活照射?！?放射衛(wèi)生防護(hù)第19頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天第21頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、電離輻射作用于人體的方式1.外照射：指放射源處于機(jī)體外，僅其射線作用于人體，這種照射只有當(dāng)機(jī)體處于輻射場(chǎng)中才受到照射，離開輻射場(chǎng)就停照。2.內(nèi)照射：指放射性核素進(jìn)入機(jī)體后，分布于組織器官中產(chǎn)生經(jīng)常、持續(xù)照射，直到排完或衰變完為止。3.密封源：指在工作中使用的放射性核素被包在外殼中，在正常情況下不向周圍環(huán)境擴(kuò)散，也不污染環(huán)境的輻射源。密封源在一般情況下，只產(chǎn)生外照射。4.開放源：指工作中使用直接暴露在工作環(huán)境中的液態(tài)、氣態(tài)、粉態(tài)或氣溶膠等物理狀態(tài)的放射性核素，能向周環(huán)境擴(kuò)散，并可能侵入機(jī)體。開放源既可產(chǎn)生外照射,又可產(chǎn)生內(nèi)照射.第22頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天

基本原則

目的

三、放射防護(hù)的目的與基本原則防止一切有害的確定性效應(yīng)，把隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率降低到可以接受水平。1.實(shí)踐正當(dāng)性2.防護(hù)最優(yōu)化

3.個(gè)人年劑量限值指一年內(nèi)職業(yè)人員所受外照射和內(nèi)照射劑量的總和，不包括天然本底照射和醫(yī)療。第23頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天類別職業(yè)人員普通大眾有效劑量在規(guī)定的5年內(nèi)平均不超過(guò)20msv·a-1，一年內(nèi)最多不超過(guò)50msv。1msv·a-1當(dāng)量劑量眼晶體150msv.a-115msv.a-1皮膚500msv.a-150msv.a-1手和足500msv.a-1

——ICRP1990年建議的年劑量限值第24頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天核醫(yī)學(xué)室的配置：“Ⅲ區(qū)配置法”Ⅰ清潔區(qū)

Ⅱ中間區(qū)

Ⅲ活性區(qū)第25頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(二)外照射防護(hù)（封閉源）時(shí)間防護(hù)屏蔽防護(hù)距離防護(hù)X射線、γ射線：易為高密度材料所吸收，常用鉛、鎢等高原子序數(shù)物質(zhì)作屏蔽。高能β射線：主要產(chǎn)生軔致輻射，故選低原子序數(shù)物質(zhì)如鋁、塑料、有機(jī)玻璃等作屏蔽。低能β射線：射程極短、無(wú)須屏蔽，但易被體表如粘膜、眼角膜、皮膚等吸收造成損害，防護(hù)中必須防止被沾染。一般而言外照射防護(hù)的重點(diǎn)是γ射線，因?yàn)棣蒙渚€射程大、穿透力強(qiáng)。第26頁(yè),共28頁(yè)，2024年2月25日，星期天(三)內(nèi)照射防護(hù)（開放源）防護(hù)的原則(預(yù)防為主)防護(hù)方法

（1）切斷放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的各種途徑；（2）減少放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的一切機(jī)會(huì)